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公路小桥涵设计示例公路小桥涵设计是公路工程中重要的组成部分,其主要功能是排水、跨越小型河流或沟渠,同时保证公路的安全性和通行能力。以下是关于公路小桥涵设计的简要介绍:
1.设计目的公路小桥涵的主要目的是确保公路沿线的地表水和地下水能够顺利排放,避免积水对路基造成破坏。此外,小桥涵还可以用于行人或小型车辆的通行,以及保护生态环境,减少对自然环境的影响。
2.设计原则(1)安全性:小桥涵的设计必须满足承载力要求,确保结构在各种荷载作用下安全可靠。(2)经济性:在满足使用功能的前提下,尽量降低建设成本。(3)耐久性:选用合适的材料和施工工艺,确保结构在长期使用中的稳定性。(4)环保性:设计时应考虑对周围环境的影响,尽量减少对生态系统的干扰。
3.设计步骤(1)现场勘察:调查地形、地质条件、水文特征及交通需求等基础数据。(2)确定孔径:根据流量计算公式(如曼宁公式),结合历史洪水资料,确定小桥涵的孔径大小。(3)选择结构形式:根据实际情况选择圆管涵、拱涵、箱涵或板涵等形式。(4)荷载分析:考虑恒载(自重)、活载(车辆荷载)、水压力、土压力等作用。(5)材料选择:通常采用钢筋混凝土、浆砌石或金属材料,具体视工程规模和预算而定。(6)施工图设计:绘制详细的施工图纸,包括平面布置、剖面图、配筋图等内容。
4.常见类型(1)圆管涵:适用于小流量排水,施工简单,造价低。(2)拱涵:适合大流量排水,具有较强的抗压能力。(3)箱涵:适用于穿越公路或铁路的情况,结构稳定,但造价较高。(4)板涵:多用于中小型排水工程钻孔灌注桩施工组织设计(供参考),施工方便。
5.注意事项(1)合理设置进出口坡度,防止淤积。(2)加强基础处理,避免因地基不均匀沉降导致结构损坏。(3)充分考虑抗震、防洪等特殊要求。(4)注重后期维护管理,定期清理淤泥和杂物,确保排水通畅。
总之,公路小桥涵设计需要综合考虑多种因素,既要满足功能需求,又要兼顾经济与环保,为公路工程的整体质量提供保障。
2.土取样位置在地面下0.2~0.5m 3.取样质量为200gc 4.在根据十的类别确定径流厚度时,须考虑下列因素,酌下提高或降低类别: ①如某种+的含砂白分数大于表列该类别平均范围,可酌提高1~2类;如红壤为ⅡI类,含砂60%时,可作为IV类 ②如底士不透水,视农土较薄,可降低一类、如妙壤土为V类.底土不透水,可作为V类。 对于耕作或异常松散七,可酌情提高1~2类、 ①如+中遇水不闭合的裂隙(如岩石裂缝);植物(森林)根系通道、业孔、动物孔洞等较多时,可提高!~2类。 十中夹杂碎石、卵石砾石特多时,可提高12类。 在含砂量分析试验分析不是时,可参考表24、通过调查土的特征,确定上的名称及其吸水类属
按土的名称确定士的吸水类凰
续上表频率1:151:251:501: 100汇流时间(min)30456080304560803045608030456080暴雨分区土的类别1455768.564264 2637182022269 13 8 3 2 5 87648433237083927810938.2对I551563第4区一0254.545 3 16.3 21516 2 7 4246320 4 760430.2864923188653231818638 3 3312 5V1440VI116482869405174633185384623215 28749392IⅡ324013.2153 43 206330 2414413.216:7472 15298481352459III21313第5区IV214V111931V1391215426 0 43. 3 15 37 4 54257742938 669Ⅱ3465 64 460I113046524第6区IV21V122。]273=VI11486854 57 45 20 2 90179 2 645 3 152739 2969 3 3981699453444 8482159146810242 21663:22011445001四942422303554 25 10766 326 25 9 3218 68第7区IV2745463V15192521899VI67619 2703838553131II4785258118578047ⅢI53110第8区IV3563945V25354287749492427324VI172 6 3 45. 45 2一15374069728II40220.632 65452872632415783第9区IVVVI346918212232
无具备调洪库容的小水库与湖泊所起的调节作用类同。对于有溢洪设备的小水库,其溢 洪流量对入库流量的比值,一般可从水利部门取得,水库控制的流域面积也容易获得。当建筑 物上游有较永久性水库时,其流量折减系数8可用下式计算:
注:题率为1:50时,可用1:25的K值乘以1.20。
式中:Q—规定频率为P时的设计流量(m²/s); C系数.按地貌确定.石山区:C=0.60
三、径流形成法资料收集
采用径流形成法计算流量需收集的主要资料有:汇水面积F、主河沟平均纵坡I主、主河沟 长度L、汇水区平均宽度B、汇水区横向平均坡度1横、汇水区土壤类属、汇水区地表特征与植 被情况等。
(一)汇水区面积F 1.利用地形图求算
L·B (km²) L= h (km) tana
h1 hz B=B+B2= (km) tana tana
式中:Z2、"2一 一自出门断面起沿流程各特征点(或等高线处)地面高程; L、L2、"、L。一各特征点(或等高线处)点间距离; L主河沟总长度(m)
图26汇水区平均宽度B及横向平均坡度1计管图式
全汇水区的横向平均坡度
左横+I右横 横 =
(一)计算流的基本公式
)按同一流速计算时:b)按不同流速计算时
、形态断面流量的计算
、形态断面流量的计算
式中:A一某水位时的过水断面积(m); 该水位下的平均流速(m/s)。 当河槽断面内因粗糙系数的不同而形成不同流速时,则分段让算后相加(图2
(二)形态断面处流速的确定
Q=Av=A+A2+AU
=C√Ri C= R
黑龙江华润酒精15万吨年乙醇施工组织设计87 1 + Y R
/一主河沟平均坡度(按本章第一节所述方法求算,不是河段比降); H平均—平均水深(m),三角形断面H平均=0.5H,梯形断面H平均=0.6H;矩形断面 H平均=H,H为计算水位的最大水深。
(1)在山区河沟中,在形态断面附近的浅滩上找3~5个最大石块,可按其平均直径估算挟 带该种石块的洪水平均流速。为了肯定石块是洪水时从.上游冲下来的,而不是河岸受冲刷后 圳塌或从两侧山坡滚下来的,必须在上下游较长的河段内进行观察分析,一般冲下来的沉积石 块的大小是从上游向下游逐渐递减的:且由于小水时挟带的泥沙容易掩盖沉积在沟底的石 块,所以石块宜在平时高出常水位的浅滩上寻找。 流水全断面的平均流速估算公式(不适用于泥石流河流)为:
山区河沟平均流速表(按沉积石块决定)
4.用流速仅浮标施测其线流速采确定流速 流速仪足专用于测量水的流速仪器,常用旋标式和旋桨式两种,其构造分头部、尾部 牛三部分:它是利用水流动推动旋杯(或旋桨)转动,根据其转速求其流速。 格管化件42北国用克
在调查到形态断面处的洪水位,并确定流量频率后,并不一定是所需要的设计周期流 因此,还必须把调查得到的流量换算成规定的设计周期流量,其方法有按流量模比系数推 安多年平均流量推算和按周期换算系数推算三种,下面介绍其中两种常用的注法
注册安全工程师执业资格考试辅导Qp=Q(1+CΦp)
式中:Q一出现频率为卡的设计流量; Cv一流量变差系数,是反映各次洪水流量Q对于Q均的相对大小的系数; Φ一与频率 方及偏差系数C有关的系数,C值是反映流量分布的偏差情况的,随 C、面变化
+C、Φ=Kp Qp=QKp